JP2019157490A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの騒音を低減することができる作業車両を提供する。【解決手段】上部旋回体１３の後部に配置された横置きのエンジン３と、エンジン３に接続された冷却ファン３ａと、冷却ファン３ａと対向して配置された熱交換器５と、冷却ファン３ａの反対側でエンジン３に接続された油圧ポンプ４と、油圧ポンプ４の前方に配置され、作動油タンク６１又は燃料タンク６２の底面を天面として前後方向に延びるダクト９と、ダクト９の前部と連通する空間に設けられた排出口２ｂと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、作業車両に関する。

下記特許文献１には、冷却機、エンジンの冷却性能の向上と騒音を低減する技術として、油圧ポンプを有する横置きのエンジンと、エンジンの前方に設けられるオイルクーラとラジエータの何れか一方の第１冷却機と、オイルクーラとラジエータの他方の第２冷却機と、を備え、後端に、第１冷却機と、エンジンと、油圧ポンプと、排出口とをエンジンのクランク軸上に順に配設し、エンジンに対して、車幅方向に間隔を有して略横列に燃料タンクと作動油タンクを配設し、第１冷却機と第２冷却機を通過後の冷却空気を合流して排出口から排出する技術が開示されている。

下記特許文献２には、冷却風の円滑な排出と騒音の低減とを両立させる技術として、機体左右方向に一方側から他方側へとファン、エンジンおよび排気ガス処理装置がこの順番で配置される建設機械において、エンジンルームの前壁および後壁の少なくともいずれか一方であって、排気ガス処理装置の下方に排気口が形成され、冷却風を排出する技術が開示されている。

特開平１１−３２４０１４号公報 特開２０１７−３６５３８号公報

しかしながら、特許文献１では、横置きのエンジンと、エンジンルームの側面に設置した排出口とを、エンジンのクランク軸上に並べて配置しているため、エンジンに起因する騒音が排出口からそのまま外部に放出されてしまうという問題がある。また、特許文献２では、排出口をエンジンルームの前壁及び後壁の少なくとも何れか一方に配置しているため、エンジンルームの側面に設置した排出口に比べ騒音の漏れは少ないが、騒音源であるエンジンから排出口に至る流路の長さが騒音を減衰させるのに十分でない。

そこで、本発明は上記課題に鑑み、エンジンの騒音を低減することができる作業車両を提供することを目的とする。

本発明の作業車両は、上部旋回体の後部に配置された横置きのエンジンと、
前記エンジンに接続された冷却ファンと、
前記冷却ファンと対向して配置された熱交換器と、
前記冷却ファンの反対側で前記エンジンに接続された油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの前方に配置され、作動油タンク又は燃料タンクの底面を天面として前後方向に延びるダクトと、
前記ダクトの前部と連通する空間に設けられた排出口と、を備えるものである。

本発明において、前記エンジン、前記冷却ファン、前記熱交換器、前記油圧ポンプ、及び前記ダクトはエンジンルーム内に配置され、
前記排出口は、前記エンジンルームの側壁に形成されているものでもよい。

本発明において、前記作動油タンクと前記燃料タンクは、前記上部旋回体の前後方向に並べて配置されているものでもよい。

本発明によれば、エンジンが配置された上部旋回体の後部から前方に延びるダクトを設けているため、冷却風を排出口から外部へ排出するまでの経路が長くなり、エンジンで発生した音を効果的に減衰することができ、エンジンの騒音を低減することができる。

本実施形態に係る作業車両を示す側面図である。 作業車両のエンジンルーム内を模式的に示す平面図である。 作業車両のエンジンルーム内を模式的に示す側面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

まず、図１を参照しながら、作業車両の一例としてのバックホー１の概略構造について説明する。ただし、作業車両としては、バックホー１に限定されず、ホイルローダ等の他の車両でもよい。バックホー１は、下部走行体１１と、作業機１２と、上部旋回体１３とを備える。

下部走行体１１は、エンジンルーム２の内部に収容されるエンジン３からの動力を受けて駆動し、バックホー１を走行させる。下部走行体１１は、左右一対のクローラ１１ａ，１１ａ及び左右一対の走行モータ１１ｂ，１１ｂを備える。油圧モータである左右の走行モータ１１ｂ，１１ｂが左右のクローラ１１ａ，１１ａをそれぞれ駆動することでバックホー１の前後進を可能としている。また、下部走行体１１には、ブレード１１ｃ、及びブレード１１ｃを上下方向に回動させるためのブレードシリンダ１１ｄが設けられている。

作業機１２は、エンジン３からの動力を受けて駆動し、土砂等の掘削作業を行うものである。作業機１２は、ブーム１２ａ、アーム１２ｂ、及びバケット１２ｃを備え、これらを独立して駆動することによって掘削作業を可能としている。ブーム１２ａ、アーム１２ｂ、及びバケット１２ｃは、それぞれ作業部に相当し、バックホー１は、複数の作業部を有する。

ブーム１２ａは、一端部が上部旋回体１３の前部に支持されて、伸縮自在に可動するブームシリンダ１２ｄによって回動される。また、アーム１２ｂは、一端部がブーム１２ａの他端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ１２ｅによって回動される。そして、バケット１２ｃは、一端部がアーム１２ｂの他端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ１２ｆによって回動される。

上部旋回体１３は、下部走行体１１に対して旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回可能に構成されている。上部旋回体１３には、操縦部１３ａ、エンジン３、旋回台１３ｂ、旋回モータ１３ｃ等が配置されている。油圧モータである旋回モータ１３ｃの駆動力で上部旋回体１３が旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回する。また、上部旋回体１３には、エンジン３により駆動される油圧ポンプ４が配設される。油圧ポンプ４が、各油圧モータや各シリンダに作動油を供給する。

操縦部１３ａには、操縦席１３１が配置されている。操縦席１３１の左右に一対の作業操作レバー１３２，１３２、前方に一対の走行レバー１３３，１３３が配置されている。オペレータは、操縦席１３１に着座して作業操作レバー１３２，１３２、走行レバー１３３，１３３等を操作することによって、エンジン３、各油圧モータ、各油圧シリンダ等の制御を行い、走行、旋回、作業等を行うことができる。

次に、エンジンルーム２の内部の配置を図２及び図３を参照して説明する。上部旋回体１３は、左前部に操縦部１３ａを備え、右前部から後部にかけてエンジンルーム２を備えている。

バックホー１は、エンジンルーム２内に、エンジン３と、冷却ファン３ａと、油圧ポンプ４と、熱交換器５と、タンク６とを備えている。また、エンジンルーム２は、冷却用の空気をエンジンルーム２の外部から取り込むための吸気口２ａ、及び冷却風をエンジンルーム２から排出するための排出口２ｂを備えている。

エンジン３は、クランクシャフトが上部旋回体１３の横方向（図２の左右方向）に配置された、いわゆる横置きのエンジンである。エンジン３は、上部旋回体１３の後部の中央部に配置されている。エンジン３の周囲には、電装品（図示しない）が備えられている。電装品は、例えばジェネレータ（オルタネータ）、圧力センサ、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）等である。

冷却ファン３ａは、エンジン３のクランクシャフトの一端側に接続されている。冷却ファン３ａは、クランクシャフトの回転により回転し、エンジン３へ向かう冷却風を生じさせる。冷却ファン３ａは、吸気口２ａから排出口２ｂに向けて気流を発生させる。これにより、低温の空気（外気）が吸気口２ａから吸気され、高温の空気が排出口２ｂから排気される。

油圧ポンプ４は、冷却ファン３ａの反対側でエンジン３のクランクシャフトの他端側に接続されている。油圧ポンプ４は、複数設けられてもよい。

熱交換器５は、内部を流通する水や油を、外部を流通する空気と熱交換することによって冷却するものである。熱交換器５は、冷却ファン３ａの前面に対向して配置されている。本実施形態の熱交換器５は、エンジン３の冷却水を冷却するラジエータ５１と、作動油を冷却するオイルクーラ５２とを含む。本実施形態では、ラジエータ５１とオイルクーラ５２が上部旋回体１３の横方向（図２の左右方向）に並べて配置されている。

タンク６は、液体を貯留するものであり、作動油を貯留する作動油タンク６１、又は燃料を貯留する燃料タンク６２を含む。本実施形態では、作動油タンク６１と燃料タンク６２が上部旋回体１３の前後方向（図３の左右方向）に並べて配置されている。

タンク６の前方には、コントロールバルブ室７が設けられている。コントロールバルブ室７には、コントロールバルブ７ａが配置されている。コントロールバルブ７ａは、油圧ポンプ４から各油圧モータ及び各油圧シリンダへ供給される作動油の向き及び流量を切り換えるものである。コントロールバルブ室７の左側の側壁には、排出口２ｂが形成されている。

油圧ポンプ４の上方には、排ガス後処理装置８が設けられている。排ガス後処理装置８は、エンジン３からの排気ガスを処理するものであり、処理された排気ガスは、エンジンルーム２の上面から上方に突出する排ガス管（図示しない）を通じて、エンジンルーム２の外部に排出される。

タンク６は、図３に示すように、エンジンルーム２の底面との間に隙間を設けて配置されている。これにより、タンク６（作動油タンク６１、燃料タンク６２）の外底面と、エンジンルーム２の内側面及び内底面とで構成されるダクト９が形成されている。ダクト９は、油圧ポンプ４の前方に、上部旋回体１３の前後方向に延びている。また、ダクト９は、コントロールバルブ室７と連通している。

本実施形態においては、吸気口２ａから排出口２ｂに向けて、ラジエータ５１、オイルクーラ５２、冷却ファン３ａ、エンジン３、油圧ポンプ４、排ガス後処理装置８、作動油タンク６１、燃料タンク６２、コントロールバルブ７ａの順に、配置されている。そして、冷却ファン３ａが吸気口２ａから排出口２ｂに向けて気流を発生させているため、空気は、ラジエータ５１、オイルクーラ５２、冷却ファン３ａ、エンジン３、油圧ポンプ４、排ガス後処理装置８、作動油タンク６１、燃料タンク６２、コントロールバルブ７ａの順に、通過している。なお、図２及び図３では、空気の流れを矢印で示している。

本実施形態では、エンジン３が配置された上部旋回体１３の後部から前方に延びるダクト９を設けているため、冷却風を排出口２ｂからエンジンルーム２の外部へ排出するまでの経路が長くなり、エンジン３で発生した音をエンジンルーム２内で効果的に減衰することができ、エンジン３の騒音を低減することができる。

また、本実施形態では、吸気口２ａから取り込まれた空気が、ダクト９を介して排出口２ｂに向かう空気通路が適切に形成されているため、空気の滞留による温度上昇に起因する電装品等の故障を防止することができる。また、作動油タンク６１の底面に冷却風を当てることで、作動油の冷却を促進することもできる。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、作動油タンク６１と燃料タンク６２が前後方向に並べて配置される例を示しているが、これに限定されない。例えば、作動油タンク６１と燃料タンク６２は、横方向に並べて配置されてもよく、また、上下方向に重ねて配置されてもよい。ただし、作動油タンク６１と燃料タンク６２を前後方向に並べて配置することで、ダクト９を長くすることができる。

（２）前述の実施形態では、排出口２ｂをコントロールバルブ室７の側壁（エンジンルーム２の側壁）に形成しているが、これに限定されない。排出口２ｂは、コントロールバルブ室７の前壁（エンジンルーム２の前壁）に形成されてもよい。ただし、排出口２ｂをコントロールバルブ室７の側壁に設けることで、排出口２ｂに達するまでの音の反射回数が増えるため、騒音の低減効果が大きい。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ バックホー
１３ 上部旋回体
２ エンジンルーム
２ａ 吸気口
２ｂ 排出口
３ エンジン
３ａ 冷却ファン
４ 油圧ポンプ
５ 熱交換器
５１ ラジエータ
５２ オイルクーラ
６ タンク
６１ 作動油タンク
６２ 燃料タンク
９ ダクト

Claims (3)

1. 上部旋回体の後部に配置された横置きのエンジンと、
   前記エンジンに接続された冷却ファンと、
   前記冷却ファンと対向して配置された熱交換器と、
   前記冷却ファンの反対側で前記エンジンに接続された油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの前方に配置され、作動油タンク又は燃料タンクの底面を天面として前後方向に延びるダクトと、
   前記ダクトの前部と連通する空間に設けられた排出口と、を備える作業車両。
2. 前記エンジン、前記冷却ファン、前記熱交換器、前記油圧ポンプ、及び前記ダクトはエンジンルーム内に配置され、
   前記排出口は、前記エンジンルームの側壁に形成されている、請求項１に記載の作業車両。
3. 前記作動油タンクと前記燃料タンクは、前記上部旋回体の前後方向に並べて配置されている、請求項１又は２に記載の作業車両。
   
   
   
   

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